25. Сторонние силы. Закон Ома для замкнутой цепи. Электродвижущая сила источника тока.

Д ля поддержания ∆φ необх. источник. Источники тока: гальванические элемент. Гальванич.элемент сост. из 2х металлич.пластин наз. электродами, погруж.в опред. ра-створы. В таких источниках возник. силы отличные от электростатич. поля, кот.наз. сторонними силами. Предпол., что сопрот. цепи, замыкающей элемент.

R-внешнее,r-внутр.,φ1 и φ2-разность потенц.φ1>φ2

Применяя закон Ома к участку цепи φ1 – φ2 = IR

С тационарный ток представ. собой течение зарядов, должен быть замкнут, следоват.во внутр.цепи, он движет ток в обратном направлении. А это возможно при наличии скачков потенциала на границах электродах с электролитом.

Предпол. на границе электрода В и электролита возникает скачок потенциала φ2’. Потенциал электролита на границе с электродом А φ1’

,

А лгебраическая сумма скачков потенциалов, получающихся при обходе цепи, , наз. электродвижущей силой. =IR+Ir,

Для хар-ки стор. сил источника тока введем новую величину – нап-ть стор.сил. Напр-ть поля численно равна силе, действ. на заряд +1 и обусловленный люб. причинами, кроме электрост. поля. В тех участках проводника, где действуют электродвиж. силы, к полю Е электрич. зарядов добавл.стороннее поле Естор, создаваемое источниками ЕДС.

Результирующая напряженность равна:

Предпол., что +1 обходит замкнутую цепь. Совершаемая работа опред. интеграл по замк. контуру.

,

Поэтому результирующая работа перемещения +1 заряда по замк. контуру, равная ЕДС источника, опред. циркулир. напр-ью сторонних сил.

.Естор ≠0 только внутри источника, т.е. на отрезке l, ЕДС явл. напр-ем стор.сил.

26. Закон Ома для неоднородной цепи.

З акон Ома в том виде I=U/R справедлив для однор. цепи, т.е. такой, в кот. нет ЕДС и скачков потенциалов. Однако возникновение пост. тока в цепи возможно лишь при наличие ЕДС. В гальванич. элементах ЕДС возник. в результате скачков потенциалов на границе электродов и тех растворах, в кот. они погружены.Скачки потенциалов возник. и вместе ко-нтакта 2х различ. металлах, а также в случае тем-ых однородностей. Возьмем неоднор.участок с током.

В замкнутом контуре задана определенная плотность тока j, а Е=Еэл.+Естор.

С ила тока численно равна разности потенциалов на концах цепи и действующих в цепи ЭДС, деленный на полное сопротивл. цепи R. При этом положит.считается такая ЕДС, которая оказывает увеличение потенциала в направление тока.

29. Закон Ома в классич. Электронной цепи.

Рассм. кристаллич. решетку металла, состоящую из ионов, между кот. перемещаются свободные электроны λ – длина свободного пробега электронов.

Благодаря хаотич. тепловому движениюэлектронов, при отсутствии внешнего электрич. поля никакого преимущественного перемещения электронов нет, следоват.нет и электрич.тока.При наложении электрич. поля появл. смещение движущихся электронов в направлении противоп. полю. На хаотич. тепловое движение электронов накладыв. смещение, назыв. дрейф электронов, кот. и предст. электрич. ток. Взаимод. электронов с ионами кристаллич.решетки явл.причинной электрич. сопрот.При взаимод. эле-ктрон передает решетке избыточную кинетич. энер-гию, получ.им за время свободного пробега в электрич. поле. В результате этого увелич.амплитуда колебаний ионов решетки и тем-ра металла повышается. Т.е. электричюсопротивление можно рассм. как нек.внутр. трение в жидкостях и газах. По классич. теории Друдя-Лоуренса электрон обладает такой же энергией теплового движения, как и молекула одноатомного газа, то есть

Скорость дрейфа электронов равна среднему значению изменения скорости.